手动实现一个Spring 框架IOC容器
一:什么是spring中的bean?
在 Spring 中,构成应用程序主干并由 Spring IoC 容器管理的对象称为 bean。bean 是由 Spring IoC 容器实例化、组装和管理的对象。通俗的来说,就是由spring的IOC容器管理的所有的对象都叫做bean。
二:什么是IOC?什么是DI
控制反转(Inversion of Control,缩写为IoC),是面向对象编程中的一种设计原则,其中最常见的方式叫做依赖注入(Dependency Injection,简称DI。DI是控制反转实现的具体方式。
那么控制反转是什么意思呢?哪些方面的控制被反转了呢?我的答案是依赖的对象的获得被反转了。我们来看下面一段代码:
2.1 应用场景
假设我们现在有有两个类,其中类A有普通类型的aMethod方法,类B有普通类型的bMethod方法,现在我们想要在A类中使用B类的bMethod方法,请你分别写出,普通写法和控制反转的写法。
2.2具体实现
如果我们使用普通的方式,进行使用,一般是显示的在A类直接new一个B类的对象(方法内或者类内方法外),如果是在方法内,A类依赖B类,如果在方法外,类内,A类关联B类。
//依赖使用 public class A{ public void aMethod(){ System.out.println("我是A类的aMethod方法"); B b = new B(); //调用B类的方法 B.bMethod(); } } //关联使用 public class A{ B b = new B(); public void aMethod(){ System.out.println("我是A类的aMethod方法"); //调用B类的方法 B.bMethod(); } }
现在获得依赖的对象的方式,是正向的,从A类之中,直接创建一个B类对象,他们之间是紧耦合的。整个获取的过程是正向的。
使用依赖注入实现控制反转:
那么控制反转的写法该如何实现呢?
//依赖注入 构造传递 public class A{ private B b ; public B(B b) { this.b = B; } public void aMethod(){ System.out.println("我是A类的aMethod方法"); //调用B类的方法 B.bMethod(); } } //依赖注入 Setter传递 public class A{ private B b ; public void setB(B b) { this.b = B; } public void aMethod(){ System.out.println("我是A类的aMethod方法"); //调用B类的方法 B.bMethod(); } }
这时候,A类在未被Set进B类的对象的时候,A类和B类其实是没有关系的,因为在Set对象之前,B类的对象是一个null值。A类获取B类对象的方式变了,从主动进行获取变成了被动注入。A类和B类的耦合关系,就拿出来了。接下来我们还可以根据自己的需要,将setB获取B对象放到配置文件中,让二者的耦合放到配置文件中决定,并可以随时更改。
三:什么是IOC容器
上文我们说道,控制反转的实现,说的是一个B类对象的注入,如果多了呢?假设我们有成千上万个类,并且这写类可能还作为另一些类的属性,我们该如何进行管理呢?这时候就引出了IOC容器的概念。
IOC容器是负责实例化、配置和组装 bean。容器通过读取配置元数据来获取关于要实例化、配置和组装哪些对象的指令。
四:如何手动实现一个IOC容器
BeanFactory工厂
public class BeanFactory { //定义一个properties对象 private static Properties props; //定义一个Map,用于存放我们创建的对象(单例,当类加载之后就有了对象,之后从Map中获取) private static Map<String,Object> beans = new HashMap<>(); //容器 static { try { props=new Properties(); //将bean.properties放在了resources路径下 InputStream is=BeanFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("bean.properties"); props.load(is); //实例化容器 //从配置文件中获取所有key值 Enumeration<Object> keys = props.keys(); while (keys.hasMoreElements()){ //取出每一个key String key = keys.nextElement().toString(); //根据key获取value String path = props.getProperty(key); //此处使用反射,获取类对象 Object value=Class.forName(path).newInstance(); //放入容器中 beans.put(key,value); } }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } } //提供一个访问Map容器的入口 public static Object getInstance(String name){ return beans.get(name); } }
配置文件
Chassis=Chassis Tyre=Tyre CarBody=CarBody Car=Car
Client方法
public class Client { public static void main(String[] args) { //车轱辘 Tyre tyre = (Tyre)BeanFactory.getInstance("Tyre"); //车底盘 Chassis chassis= (Chassis)BeanFactory.getInstance("Chassis"); //将车轮注入到车底盘 chassis.setTyre(tyre); //车身 CarBody carBody = (CarBody) BeanFactory.getInstance("CarBody"); //将底盘注入到车身 carBody.setChassis(chassis); //车 Car car = (Car) BeanFactory.getInstance("Car"); //将车身注入到车中 car.setCarBody(carBody); car.run(); } }
注入的类
//轮子类 public class Tyre { public void tyre(){ System.out.println("车轮一个"); } } //底盘类 public class Chassis { private Tyre tyre; public void setTyre(Tyre tyre) { this.tyre = tyre; } public void chassis(){ System.out.println("底盘"); } } //车身类 public class CarBody { private Chassis chassis; public void setChassis(Chassis chassis) { this.chassis = chassis; } public void carBody(Chassis chassis){ System.out.println("车身"); } } //车类 public class Car { private CarBody carBody; public void setCarBody(CarBody carBody) { this.carBody = carBody; } public void run(){ System.out.println("车跑了"); } }
BeanFactory模拟的就是spring的IOC容器,使用容器来管理一个又一个的bean对象,在配置文件中,将这些类交由BeanFactory进行管理。
五:总结&提升
5.1 SpringBean的好处Spring Bean有以下几个好处:
依赖注入(Dependency Injection):Spring Bean通过依赖注入的方式管理对象之间的依赖关系。这使得代码更加松耦合,易于维护和测试。通过依赖注入,可以将对象的创建和配置与它们的使用分离开来,提高了代码的可扩展性和可重用性。
面向切面编程(Aspect-Oriented Programming):Spring Bean可以通过面向切面编程的方式实现横切关注点(Cross-cutting Concerns)的管理,例如日志记录、事务管理等。这种方式使得关注点的代码与核心业务逻辑分离,提高了代码的模块化和可维护性。
生命周期管理:Spring Bean提供了丰富的生命周期管理机制。可以通过配置和回调方法来管理Bean的创建、初始化、销毁等过程。这使得开发人员能够在Bean的不同生命周期阶段执行自定义操作,例如资源的加载和释放等。
配置灵活性:Spring Bean的配置方式非常灵活,可以通过XML、注解或Java配置类来定义和配置Bean。这使得开发人员能够根据具体需求选择合适的配置方式,并方便地切换和管理不同环境下的配置。
AOP支持:Spring Bean对面向切面编程提供了原生支持。通过配置切面和切点,可以在不修改原始代码的情况下,实现横切关注点的功能。这种方式可以提高代码的重用性和可维护性,减少代码冗余。
整合其他框架:Spring Bean可以与其他框架无缝集成,例如Hibernate、MyBatis、JPA等。通过Spring Bean,可以方便地管理和配置这些框架的对象,简化了框架之间的集成工作。
5.2 总结
本文给出了SpringBean的基本实现,有利于我们理解SpringBean容器的内部原理,更好的使用Spring框架。